Des scientifiques ont mis au point un nouveau LED à ultraviolets lointains capable de tuer les bactéries et les virus tout en étant inoffensif pour l'homme.
Un LED puissant peut désinfecter efficacement les surfaces tout en restant sûr pour les personnes. Des physiciens de l'Institut RIKEN au Japon ont conçu un LED efficace qui est létal pour les micro-organismes et les virus mais sûr pour les humains. Un jour, il pourrait aider les pays à sortir de l'ombre des pandémies en tuant les pathogènes dans des pièces pleines de gens.
La plupart des LED émettent une lumière visible, mais les physiciens de l'Institut RIKEN ont créé une LED qui émet dans une bande étroite d'ultraviolets lointains, sûre pour les humains mais mortelle pour les virus et les bactéries.
Les lampes de stérilisation UV sont extrêmement efficaces contre les bactéries et les virus. En fait, elles sont souvent utilisées dans les hôpitaux pour désinfecter les surfaces et les instruments médicaux. Ce type de lampe peut être construit avec des LED, ce qui le rend économe en énergie. Cependant, les UV produits par ces LED dans une certaine plage endommagent l'ADN et ne peuvent donc pas être utilisés autour des personnes. Les chercheurs cherchent à développer des LED efficaces émettant dans une bande étroite d'ultraviolets lointains, semblant offrir à la fois une bonne désinfection et une sécurité humaine.
Les lampes de stérilisation LED fonctionnant sans personnes sont généralement fabriquées à partir d'aluminium, de gallium et d'azote. En augmentant la quantité d'aluminium contenue dans celles-ci, ces LED peuvent être modifiées pour fonctionner dans des plages de longueurs d'onde sûres pour les humains. Cette méthode a déjà été utilisée auparavant, mais elle a entraîné une baisse significative de la puissance.
为了解决这个问题，理化学研究所量子光学装置实验室的三位物理学家Masafumi Jo（定昌史）、Yuri Itokazu（糸数雄吏）和Hideki Hirayama（平山秀樹）创造了一种设计更复杂的LED。他们将多层铝夹在一起，每层铝的比例略有不同。此外，在一些层中，他们还添加了微量的硅或镁。
Cela crée effectivement un obstacle pour les électrons, entravant leur mouvement à travers le matériau et les maintenant piégés dans certaines zones pendant des périodes plus longues. Cela se traduit par une augmentation de l'émission de lumière du dispositif et une réduction de l'absorption de la lumière.
L'équipe a utilisé des simulations informatiques pour modéliser tous les effets possibles afin d'aider à déterminer le design idéal. Le contrôle précis de l'épaisseur de chaque couche était le plus grand défi expérimental. Ils ont finalement obtenu une LED fonctionnant dans la gamme de l'ultraviolet lointain, avec une puissance de sortie presque dix fois supérieure à leur meilleure valeur précédente.
La pandémie de COVID-19 a apporté une nouvelle prise de conscience de l'importance de pouvoir éradiquer les virus et les microbes sur les surfaces. "Dingchang Shi a déclaré : "Nous croyons que nos découvertes et technologies seront très utiles pour protéger la société contre cette et d'autres pandémies futures."
Il a ajouté que l'équipe de trois personnes s'efforcera d'améliorer davantage les performances de leur LED, un produit qui présente encore une marge de progression significative en termes de puissance de sortie et d'efficacité énergétique.
Source : cnBeta